Linux系统的网络配置详解

网络的基础知识

网络：网络就是一种辅助双方或者多方能够连接在一起的工具。
使用网络的目的：

1. 联通多方然后进形通信用的，即把数据从一方传递给另外一方
2. 用网络能够把多方链接在一起，然后可以进行数据传递

一台主机如果可以连接公网，比如访问www.baidu.com那么这台主机必然会有ipaddress(ip地址)、netmask(子网掩码)、GATEWAY(网关)、dns(域名系统)。

ip地址

ip地址就是网络进程地址，用来区别并定位连接在网络中的主机，保证了信息的正确传递。它是用来在网络中标记一台电脑的一串数字，比如192.168.1.1；在本地局域网上是唯一的。
IPv4：internet protocol version 4
IPv4是由32个0/1组成的，4字节（32bit）
IP地址的分类：每一个IP地址包括两部分：网络地址和主机地址，如下图：
私有IP ：
网络IP中，国际规定有一部分IP地址是用于局域网使用，也就是属于私网IP，不在公网中使用的，它们的范围是：

• 10.0.0.0～10.255.255.255
• 172.16.0.0～172.31.255.255
• 192.168.0.0～192.168.255.255

回环地址IP ：
IP地址127.0.0.1 代表本机IP地址，等价于localhost， 用 http://127.0.0.1 就可以测试本机中配置的Web服务器。

子网掩码

子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。对于A类地址来说，默认的子网掩码是255.0.0.0；对于B类地址来说默认的子网掩码是255.255.0.0；对于C类地址来说默认的子网掩码是255.255.255.0。

子网掩码的作用： 它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。子网掩码的设定必须遵循⼀定的规则，用来判断两个IP是否在同一个网络。

规则：子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与二进制IP地址相同，子网掩码由1和0组成，且1和0分别连续。子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用二进制数字“1”表示，1的数目等于网络位的长度；右边是主机位，用二进制数字“0”表示，0的数目等于主机位的长度。这样做的目的是为了让掩码与ip地址做按位与运算时用0遮住原主机数，而不改变原网络段数字，而且很容易通过0的位数确定子网的主机数。

网关

网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。比如有网络A和网络B，网络A的IP地址范围为“192.168.1.1—192. 168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0；网络B的IP地址范围为“192.168.2.1—192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0。在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机（或集线器）上，TCP/IP协议也会根据子网掩码（255.255.255.0）判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机。网络A向网络B转发数据包的过程。

DNS

域名系统（Domain Name System缩写DNS，Domain Name被译为域名）是因特网的一项核心服务，它作为可以将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。
就像拜访朋友要先知道别人家怎么走一样，Internet上当一台主机要访问另外一台主机时，必须首先获知其地址，TCP/IP中的IP地址是由四段以" . "分开的数字组成，记起来总是不如名字那么方便，所以，就采用了域名系统来管理名字和IP的对应关系。

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网络设定工具

ping命令
该命令后面跟ip地址，它的功能是用于检测两台主机之间的网络是否通畅。

出现以上有关时间的信息，则表示两主机间网络通畅。

重复出现如上信息的话，则说明两主机间的网络不通常。可以发现执行ping命令之后，会一直ping下去，直到手动按 “ctrl+c” 才会停止。但是ping也有其他参数可以不会一直ping下去：

ping -c 3 -w 2   ##-c表示ping的次数，-w表示ping等待的时间

以上命令表示ping了3次，等待了2秒。

ifconfig命令
该命令用于查看或设定网络接口，后面常跟设备名称。

ifconfig一般有以下参数：

• ifconfig   查看所有的网络接口
• ifconfig device ip/24   给指定的网路接口设定ip地址
• ifconfig device down   关闭指定的网络接口
• ifconfig device up   开启已经关闭的网络接口

操作示例：

(1). 给eth0这个网络接口设定一个ip地址，并通过show来显示指定的网络接口信息，如下：

(2). 用down来关闭eth0这个网络接口，可以看到eth0设备没有了ip：

(3). 再次开启已经关闭的网络接口eth0，然后查看：

ip addr命令
该命令是用于检测或设定网络接口的

• ip addr show device   检测指定的网络接口
• ip addr add ip/24 dev device   给指定的网络接口设定ip地址
• ip addr del dev device ip/24   删除指定网络接口的ip地址
• ip addr flush device   清洗掉网络接口的ip地址

注意：以上的device的名字是一个物理事实，看到什么名字就只能用什么名字。

操作示例：

(1). 给eth0设备添加一个ip地址，并且通过show来显示改设备的信息，如下：

(2). 用del来删除掉eth0的ip地址，并用show查看eth0设备，可以看到ip地址被删掉了：

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图形方式设定IP

通过图形的方式设定ip地址有两种方法，分别如下：

(1). nm-connection-editor
执行该命令
可以打开一个设定ip地址的图形操作界面，具体的设定ip地址的步骤在前面的文章中已经有介绍：

(2). nmtui

在shell中执行nmtui命令，可以进入到另一种设定ip的图形界面。
在此图形界面中，可以通过上下左右键进行操作，enter键执行。

执行该命令进入另一种图形界面：
执行命令后可以使整个shell都进入到了下面的这个设定ip的界面：

可以添加一个新的ip，选以太网，如下：
给eth0设备添加一个指定的ip地址，如下：

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命令方式设定网络

nmcli命令
注意：执行nmcli 的前提是NetworkManager服务必须是开启状态的

• nmcli device connect eth0   启用eth0网卡
• nmcli device disconnect eth0   关闭eth0网卡
• nmcli device show eth0   查看eth0的网卡信息
• nmcli device status eth0   查看eth0网卡服务接口信息

操作示例：

(1). 关闭eth0网卡，并显示所有网卡信息，如下：

(2). 再次开启已经关闭的网卡eth0，并用ifconfig命令查看网络接口信息，如下：

(3). 查看网卡服务接口信息以及网卡信息，如下：

• nmcli connection show   显示网络信息
• nmcli connection down eth0   关闭eth0这个网络接口

通过show参数查看网络信息：

把eth0网络接口关闭掉，并且查看，如下：

• nmcli connection up eth0   开启

把关闭的eth0网络接口再次开启，并查看，如下：

• nmcli connection delete eth0   删除

把名为eth0的这个网络接口删除掉，然后通过图形方式查看网络：
删掉网络设备后，可以看到网络中为空了：

• nmcli connection add type ethernet con-name westos ifname eth0 ip4 1.1.1.100/24   添加一个名字为westos，ip为1.1.1.100，子网掩码为255.255.255.0 的以太网

示例：通过以上的 add 参数给eth0设备添加一个名为westos，ip为172.25.51.100的以太网，如下：
通过ifconfig来查看所添加的网络信息：
通过modify参数可以修改一个网络接口的信息：

• nmcli connection add type ethernet con-name westos ifname eth0 autoconnection yes   添加一个动态网络
• nmcli connection modify westos ipv4.method auto   修改为动态网络

将静态的网络修改成为动态的网络：
由于还没有开启DHCP服务，所以不能换成动态的ip，具体的设置DHCP服务会在后面介绍：

• nmcli connection modify westos ipv4.method manual   将动态网络修改为静态网络
• nmcli connection modify westos ipv4.addresses 172.25.51.100/24   修改ip

通过以上两个命令可以将动态网络修改为指定ip的静态网络，具体的修改步骤如下：

(1). 先修改指定的ip地址，如下：

(2). 然后再将动态的网络修改为静态的网络，如下：
(3). 然后再重启网络并查看修改后的网络接口信息，即可修改成功：

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管理网络配置文件

在linux系统中有一个目录是专门存放网络配置文件的，这个目录是/etc/sysconfig/network-scripts/
网络配置文件的命名规则：
ifcfg-xxxx 网络配置文件一般以这种方式命名，后面可以跟任意的名称。

网络配置文件中的常见配置以及说明如下表：

配置	说明
NAME=	接口的名称
DEVICE=eth0	网卡设备名，eth0表示第一张网卡
BOOTPROTO=none	设备工作方式，是否自动获取IP(none、static、dhcp)，dhcp为自动获取
HWADDR=00:0C:29:11:30:39	MAC地址
NM_CONTROLLED=yes	是否可以由Network Manager图形管理工具托管
ONBOOT=yes	是否随网络服务启动当前网卡生效
TYPE=Ethernet	网络类型，这里为以太网
UUID=5ab36190-a5df-4bf1-94d8-6c126afd05f1	唯一识别码
IPADDR=172.25.254.80	IP地址
NETMASK=255.255.255.0	子网掩码
PREFIX=24	子网掩码的另一种形式
GATEWAY=172.25.254.250	网关
DNS1=114.114.114.114	DNS
IPV6INIT=no	IPv6是否启用，这里设置为不启用

(1). dhcp网络的设定

首先用vim打开要设定的网络接口的配置文件，如下：

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

在文件中编辑内容如下：

然后再执行重启network的命令就设定网络为dhcp了：

systemctl restart network

(2). 静态网络设定文件
同样先用vim打开要设定的网络接口的配置文件，如下：

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

然后在文件中编辑内容如下：

然后再执行重启network的命令：

systemctl restart network

然后再查看eth0，ip地址修改成功，如下：

(3). 一块网卡上配置多个ip
同样先用vim打开要设定的网络接口的配置文件，如下：

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

然后在文件中编辑内容如下：

然后再执行重启network的命令：

systemctl restart network

然后再次查看设定后的eth0设备的信息，修改成功，如下：

(4). 通过新建脚本的方式快速设定ip
我们可以通过新建一个脚本文件来对网络配置文件进行修改，并重启network服务，从而达到快速修改指定ip地址的目的。

在/usr/bin/目录下新建一个setnetwork的脚本文件，然后在文件中编辑如下内容：

wq保存并退出，然后给这个脚本文件增加执行权限：

然后测试脚步生效，对命令后面直接加要修改的ip地址进行ip的修改：


经过两次测试可以看到脚本成功生效。

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网关

网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。比如有网络A和网络B，网络A的IP地址范围为“192.168.1.1—192. 168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0；网络B的IP地址范围为“192.168.2.1—192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0。在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机（或集线器）上，TCP/IP协议也会根据子网掩码（255.255.255.0）判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机。网络A向网络B转发数据包的过程。

路由器原理

网络中的设备相互通信主要是用它们的IP地址，路由器只能根据具体的IP地址来转发数据。IP地址由网络地址和主机地址两部分组成。在Internet中采用的是由子网掩码来确定网络地址和主机地址。子网掩码与IP地址一样都是32位的，并且这两者是一一对应的，子网掩码中“1”对应IP地址中的网络地址，“0”对应的是主机地址，网络地址和主机地址就构成了一个完整的IP地址。在同一个网络中，IP地址的网络地址必须是相同的。计算机之间的通信只能在具有相同网络地址的IP地址之间进行，如果想要与其他网段的计算机进行通信，则必须经过路由器转发出去。不同网络地址的IP地址是不能直接通信的，即便它们距离非常近，也不能进行通信。路由器的多个端口可以连接多个网段，每个端口的IP地址的网络地址都必须与所连接的网段的网络地址一致。不同的端口它的网络地址是不同的，所对应的网段也是不同的，这样才能使各个网段中的主机通过自己网段的IP地址把数据发送到路由器上。

网关实验环境的设定
我们为了充分的体现网关的作用，现设定如下实验环境：准备两个虚拟机，一个desktop，一个server；我们将desktop这台虚拟机视为路由器，将其设定两个网卡，并且两个网卡不在同一个网段，一个可以和真机处在同一个网段，另一个和server处在同一个网段；然后将desktop路由器虚拟机的地址伪装功能开启，使其变成真正的路由器，然后再把内核的路由功能开启；然后在server主机上设定网关，网关为路由器和自己处在同一网段的ip地址，最后用在server主机上用ping命令可以ping通另一个网段的ip。

(1). 给desktop虚拟机再开启一个网卡，让它有两个网卡：

点击下面的Add Hardware，然后设置如下：

再点击Finish，设定完毕，可以用ifconfig命令查看两个网卡：

(2). 给两个网卡分别设置不同网段的ip地址

在eth0的网络配置文件中写如下内容：

在eth1的网络配置文件中写如下内容：

然后重启network，并查看设定好的ip：

两个网卡的ip地址设置完毕。

(3). 将防火墙中的地址伪装功能开启
执行下面命令查看地址伪装功能是否开启：

firewall-cmd --list-all

可以看到 masquerade 那一项是 no 表示没有开启，通过执行下面命令开启：

firewall-cmd --permanent --add-masquerade
firewall-cmd --reload
firewall-cmd --list-all

可以看到 masquerade 那一项变成了yes 表示已经开启了地址伪装功能。

(4). 开启内核路由功能

执行下面命令查看内核路由功能是否开启：

sysctl -a | grep ip_forward

在 /etc/sysctl.conf 中添加以下内容：

然后执行下面命令使 /etc/sysctl.conf 文件中的设定生效：

sysctl -p

net.ipv4.ip_forward 为0时代表关闭状态，为1时代表开启状态，此时表明已经打开了内核路由功能。

(5). 设定server虚拟机的ip地址为1网段

(6). 给server虚拟机设定网关

在eth0网络配置文件中增加 GATEWAY 网关，如下：

然后重启网络，并用下面命令查看网关：

route -n

可以看到网关设置成功

(7). 在server虚拟机上通过ping命令检测是否和不在同一网段的真机连接通畅